[发明专利]一种智能终端预警地震系统

摘要

本发明属于减灾防灾领域，具体涉及一种智能终端预警地震系统。在预警区域范围内，本发明系统包含1个数据中心和多个智能终端1。在预警过程中，数据中心根据数据处理子中心建立方法，从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1，将其设置为智能终端2，智能终端2也称为数据处理子中心。智能终端1和智能终端2可采用智能手机，具有体积小、重量轻、便于携带、布置简单、布置成本低、监测终端数量多、分布广等优点；通过终端数量上的优势，提升估计地震震中位置的精度；智能终端1预警地震系统采用子网络的方式，缩短响应时间，地震预警的效率显著提高；智能终端1包含通知模块，在出现地震时，可以及时警示用户。

主权项

一种智能终端预警地震系统，其特征在于：在预警区域范围内，包含1个数据中心和多个智能终端1；在预警过程中，数据中心根据数据处理子中心建立方法，从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1，将其设置为智能终端2，智能终端2也称为数据处理子中心；所述数据处理子中心的建立方法，具体为：第1步：将预警区域划分为多个子区域；第2步：计算子区域中每个智能终端1的权值；第3步：在每个子区域内挑选一个权值最大的智能终端1作为该子区域的智能终端2；智能终端1和智能终端2在组成结构上一致，但功能上不同；所述智能终端1和智能终端2均包括：三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、分析模块、定位模块、通信模块、数据存储模块和通知模块；所述定位模块具体为全球导航卫星系统；所述智能终端2只使用其中的分析模块、定位模块、通信模块和通知模块；所述数据中心包括数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块；其连接关系为：智能终端1的通信模块与智能终端2的通信模块之间进行双向数据传输；智能终端1的通信模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输；智能终端2的通信模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输；智能终端1的三轴加速度计、三轴陀螺仪和磁力计的输出端分别与智能终端1的数据存储模块和分析模块的输入端连接；智能终端1的分析模块与智能终端1的通信模块之间双向数据传输；智能终端1的定位模块的输出端分别与智能终端1的数据存储模块和智能终端1的通信模块的输入端连接；智能终端1的分析模块的输出端分别与智能终端1的通知模块和数据存储模块的输入端连接；智能终端1的数据存储模块的输出端与智能终端1的通信模块的输入端连接；智能终端2的定位模块的输出端与智能终端2的通信模块的输入端连接；智能终端2的分析模块与智能终端2的通信模块之间进行双向数据传输；智能终端2的分析模块的输出端与智能终端2的通知模块的输入端连接；数据中心的数据处理模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输；数据中心的数据传输模块与数据中心的数据存储模块之间进行双向数据传输；所述智能终端1的主要功能是：①利用其内置的三轴加速度计、三轴陀螺仪和磁力计实时采集智能终端1的三轴加速度信号、三轴角速度信号和三轴方向的磁感应强度信号存储于智能终端1的数据存储模块，并发送给智能终端1的分析模块；②智能终端1内的分析模块对智能终端1的三轴加速度、三轴角速度和三轴方向的磁感应强度进行处理，计算智能终端1的空间姿态，即智能终端1与大地坐标系的三个方向的夹角以及智能终端1的运动状态；并根据智能终端1的空间姿态判断智能终端1是否处于工作状态；③智能终端1内的分析模块分析智能终端1内的三轴加速度计采集的三轴加速度信号，当判断三轴加速度信号为异常信号时，从所述三轴加速度信号中提取加速度信号特征，把所述加速度信号特征通过智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块，发送给智能移动终端2的分析模块；同时通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块，把所述加速度信号特征发送给数据中心的数据处理模块；④利用智能终端1内的定位模块获取智能终端1的位置信息发送给智能终端1的数据存储模块；通过智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块把智能终端1的位置信息发送给智能移动终端2的分析模块；同时，通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块，把智能终端1的位置信息发送给数据中心的数据处理模块；⑤智能终端1的通信模块与智能终端2的通信模块进行数据通信；⑥智能终端1的通信模块与数据中心的数据传输模块进行数据通信；⑦智能终端1的分析模块针对从数据中心的数据处理模块或智能终端2的分析模块接收到的地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间信息进行处理，得到地震到达当地的时间及当地烈度，并把地震震中位置、震级、震中烈度、地震发生时间信息、地震到达当地的时间和当地烈度发送给通知模块和数据存储模块；智能终端1的分析模块通过分析地震发生时间信息、地震震中位置、智能终端1所处位置以及地震S波信号传播速度，得到智能终端1所处位置的起震时间，即地震到达当地的时间；⑧智能终端1的通知模块向用户展示预警信息；⑨待展示预警信息结束后，智能终端1的数据存储模块把存储的三轴加速度信号、三轴角速度信号、三轴方向的磁感应强度信号和智能终端1的位置信息通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块，发送给数据中心的数据存储模块；所述智能终端2的主要功能是：①通过智能终端2的定位模块得到智能终端2的位置信息，并通过智能终端2的通信模块和智能终端1的通信模块发送给智能终端1的分析模块；②智能终端2的通信模块与智能终端1的通信模块进行数据通信；③智能终端2的通信模块与数据中心的数据传输模块进行数据通信；④智能终端2的分析模块对智能终端2的通信模块传来的智能终端1的三轴加速度信号特征进行分析，得到地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间，通过智能终端2的通信模块和智能终端1的通信模块发送给智能终端1的分析模块；⑤智能终端2的分析模块针对从数据中心的数据处理模块接收到的地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间信息进行处理，得到地震到达当地的时间及当地烈度，并把地震震中位置、震级、震中烈度、地震发生时间信息、地震到达当地的时间和当地烈度发送给智能终端2的通知模块；智能终端2的分析模块通过分析地震发生时间信息、地震震中位置、智能终端2所处位置以及地震S波信号传播速度，得到智能终端2所处位置的起震时间；⑥智能终端2的通知模块向用户展示预警信息；所述数据中心的主要功能是：①数据中心的数据传输模块分别与智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块进行数据通信；②数据中心的数据处理模块对从智能终端1接收到的加速度信号特征以及智能终端1的位置信息进行处理，得到地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间，并通过数据传输模块、智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块分别发送给智能终端1的数据处理模块和智能终端2的数据处理模块；③数据中心的数据存储模块把接收到的智能终端1测得的三轴加速度信号、三轴角速度信号、三轴方向的磁感应强度信号以及智能终端1的位置信息存储备用；④数据中心的分析模块根据数据处理子中心建立方法，从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1，将其设置为智能终端2，智能终端2即为数据处理子中心。